磷脂酶A1催化水解大豆浓缩磷脂的研究

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磷脂是构成细胞膜的主要成分之一,是重要的生命基础物质。磷脂又是一种天然两性表面活性剂。由于其表面活性和生理活性,磷脂广泛应用于食品、医药、化妆品、农业等领域。随着油脂科学、病理学、药理学、营养学等科学的发展,磷脂的改性受到越来越多的关注,其中又以反应条件温和,副产物少,酶作用部位准确的酶法改性磷脂最具意义和发展潜力。本文以大豆浓缩磷脂为原料,以磷脂酶A1为酶试剂对大豆浓缩磷脂进行水解改性研究。对磷脂酶A1水解大豆浓缩磷脂的反应体系进行了选择。研究发现,均质转速的不同,水解效果差别显著;非静置反应条件下比静置反应条件下,磷脂水解效果显著提高;有机溶剂存在条件下,反应速率较快,水解产物酸值比水相反应条件下略高,水相反应条件下同样可以达到较好的水解效果,流程简化且产物安全性好;随着钙离子浓度的增加,酸值逐渐减小,磷脂酶A1没有表现出对钙离子浓度的依赖性。确定了磷脂酶A1催化水解大豆浓缩磷脂的反应体系为:均质转速1000r/min,不添加钙离子的非静置水相反应体系。通过单因素实验,研究了加酶量,底物比(v/w),反应温度,反应时间对磷脂水解的影响。确定了加酶量400~600μl,底物比10~14,反应温度35~45℃,反应时间9~11h的范围内,水解效果较好,产物酸值较高。在单因素实验基础上,基于响应面分析法,以酸值为磷脂水解的响应指标,采用Box-Behnken中心组合实验设计,建立的二次回归方程为:AV=127.1+1.975X1+2.075X2+0.808334X3+1.375X4-1.09167X12-4.79166X22-5.26667X32-2.04166X42+0.449989X1X2+0.699998X1X3-0.125X1X4+0.299998X2X3-0.824999X2X4-0.275003X3X4。分析结果显示底物比和反应温度对酸值的影响最为显著,因素影响显著性顺序:底物比>反应温度>反应时间>加酶量。研究了任意两因素的交互作用对磷脂水解的影响。实验范围内得到最佳的工艺条件是:加酶量590μl,底物比12.4,反应温度40.4℃,反应时间10.3h,此时预测值为128.9 mgKOH/g,该条件下验证实验得到的酸值为128.5mgKOH/g,与预测值拟合较好,该回归方程为磷脂酶A1水解大豆浓缩磷脂提供了一个合适的模型。
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